がん特異的酵素活性・細胞内滞留性制御法に基づく革新的BNCT薬剤の創製

基于癌症特异性酶活性和细胞内滞留控制方法创建创新的 BNCT 药物

基本信息

批准号：
22KJ0664
负责人：
常冨純矢
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度までに、食道がん部位などで活性亢進が見られるジペプチジルペプチダーゼ４（DPP-4）を標的としたキノンメチド型BNCTプローブEP-4OCB-FMAの開発に成功している。本プローブを生細胞に適用すると、DPP-4高発現細胞選択的に細胞内に滞留し、十分な細胞内ホウ素濃度を実現可能であることが明らかになっていた。本年度はこのBNCTプローブを用いて、京都大学研究用原子炉（KUR）で中性子照射を行い、培養細胞ならびに担癌モデルマウスでのBNCT治療効果を評価した。まず培養細胞での実験において、培養細胞にEP-4OCB-FMAを曝露後、中性子照射を行い、細胞生存率をコロニーアッセイによって評価した。その結果、DPP-4 positiveであるH226細胞、Caco-2細胞では強い細胞増殖阻害が確認され、この効果はDPP-4阻害剤の共投与によって抑制された。さらにCaco-2細胞においては、既存BNCT薬剤であるBPAよりも優れた細胞増殖阻害能が見られた。次に、H226皮下腫瘍モデルマウスを作成し、in vivoでの評価を行った。まず、EP-4OCB-FMAを腫瘍内投与し、即発ガンマ線分析（PGA）により腫瘍内ホウ素濃度を定量したところ、投与後24時間においても高濃度のホウ素が腫瘍内に滞留していることが示唆された。さらに薬剤を腫瘍内投与してからBNCTを行い、その後約１か月間にわたり腫瘍サイズを計測したところ、薬剤・DPP-4酵素活性・中性子線照射依存的な腫瘍増大抑制が確認された。また、マウスに顕著な体重減少は見られなかったことから、副作用も少ないことが示唆された。以上より、EP-4OCB-FMAが腫瘍細胞選択的な酵素活性をターゲットとし、新たなケミストリーに基づいた有用なBNCT薬剤であることが示唆された。

直到去年，我们成功开发了醌甲基化物型BNCT探针EP-4OCB-FMA，该探针针对二肽基肽酶4（DPP-4），在食道癌等领域发现其活性增强。当将该探针应用于活细胞时，结果表明它选择性地保留在DPP-4高表达的细胞中，并且可以实现足够的细胞内硼浓度。今年，我们使用这种BNCT探针在京都大学研究堆（KUR）进行中子照射，并评估了BNCT治疗对培养细胞和荷瘤模型小鼠的效果。首先，在使用培养细胞的实验中，将培养细胞暴露于EP-4OCB-FMA，然后用中子照射，并通过集落测定评价细胞活力。结果，在DPP-4阳性的H226细胞和Caco-2细胞中确认了强烈的细胞生长抑制作用，并且该效果通过同时给予DPP-4抑制剂而被抑制。此外，在 Caco-2 细胞中，与现有的 BNCT 药物 BPA 相比，观察到了更优异的抑制细胞生长的能力。接下来，我们创建了H226皮下肿瘤模型小鼠并进行了体内评估。首先，将EP-4OCB-FMA进行肿瘤内给药，并通过即时伽马射线分析（PGA）对肿瘤内硼浓度进行定量，这表明即使在给药后24小时，肿瘤内仍残留有高浓度的硼。此外，在将药物注入肿瘤后进行BNCT，然后在约1个月的时间内测量肿瘤的大小，结果，肿瘤生长的抑制依赖于药物、DPP-4酶活性和中子束。确认了照射。此外，没有观察到小鼠体重明显减轻，这表明几乎没有副作用。上述结果表明EP-4OCB-FMA靶向肿瘤细胞选择性酶活性，是一种基于新化学的有用的BNCT药物。